Проточный электролизер

Проточный электролизер

Реферат

Изобретение относится к электролитическому извлечению металлов из растворов, в частности к извлечению благородных металлов из цианисто-щелочных элюатов, и может быть использовано на золотоизвлекательных предприятиях с цианистой и угольно-сорбционной технологией извлечения благородных металлов.

Известен многокамерный проточный электролизер, содержащий попеременно расположенные катоды и аноды, разделенные ионообменными мембранами, в котором аноды выполнены в виде платиновых сеток, помещенных в анодные камеры, каждая из которых выполнена в виде рамок с закрепленными на внешних сторонах ионообменными мембранами, а катоды - в виде блоков из вертикальных пластин, собранных на токопроводящих стяжках с зазором друг к другу и установленных перпендикулярно анодным камерам (А.С. СССР №349753, опубл. БИ №26, 1972 г.).

Недостатками известного электролизера являются: сложность конструкции, недостаточная площадь катодной поверхности, трудность обслуживания.

Известен электролизер для осаждения золота из цианистых растворов, содержащий попеременно расположенные в электродных камерах аноды и катоды, выполненные соответственно из пассивированного свинца и нержавеющей стали. (Алканцев М.И., Способ осаждения золота из цианистых растворов Сборник трудов Северо-Кавказского горно-металлургического института, 1957, вып.15, с.238-258).

К недостаткам известного устройства относится возможность замыкания катодов и анодов флотирующимися катодными осадками, что приводит к потерям осаждаемого металла.

Известен также многокамерный проточный бездиафрагменный электролизер, взятый за прототип (патент 2054051, опубл. БИ №4, 1996 г.), в котором биполярно включенные аноды и катоды, установленные попеременно-параллельно в пазах электродных камер, позволяют сократить межэлектродное расстояние и за счет этого повысить извлечение металла.

К недостаткам известного устройства относится возможность закорачивания анодов и катодов из-за накапливания шламов в межэлектродном пространстве.

Задачей изобретения является повышение производительности и эффективности процесса электролитического извлечения металлов, упрощение обслуживания.

Технический результат заключается в повышении рабочей поверхности, в уменьшении возможности проскока необработанного раствора, в сокращении количества отстойных камер.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном электролизере, содержащем металлический корпус, попеременно расположенные катоды и аноды, согласно изобретению ниже катодов и анодов установлена успокоительная решетка, выполненная из вертикальных металлических пластин высотой не менее 20% от высоты катодов и анодов, расположенных перпендикулярно продольной оси электролизера и служащих опорой катодам, при этом катоды выполнены в виде контейнеров, в которые помещена металлическая сетка в виде гофр, расположенных в вертикальном направлении, а аноды выполнены в виде металлических листов с намотанной на них металлической сеткой.

Кроме того, под успокоительной решеткой выполнена отстойная камера в виде одной или более перевернутых пирамид с углом наклона стенок 55-60° к горизонтали и с патрубком для вывода шлама.

Уменьшение возможности проскока растворов, повышение извлечения металлов достигается за счет применения успокоительной решетки и выбранного угла наклона стенок отстойной камеры, что также позволяет повысить компактность электролизера, его объемную производительность, а также предотвратить возможность замыкания катодов и анодов формирующимися катодными осадками.

Выполнение успокоительной решетки высотой не менее 20% от высоты катодов и анодов позволяет сократить вероятность проскока растворов до 3%.

При угле наклона стенок отстойной камеры 55-60° к горизонтали происходит полный сброс осаждаемого шлама. При угле менее 55° происходит заиливание стенок отстойной камеры, при большем угле без должного эффекта увеличиваются габариты аппарата.

Увеличение производительности достигается за счет повышения площади катодов и анодов, которая обеспечивается за счет применения металлической сетки. В катодах металлическая сетка в виде гофр помещена в контейнеры, а в анодах она наматывается на металлические листы, увеличивая тем самым рабочую поверхность.

Улучшение обслуживания достигается за счет того, что выпуск катодного шлама из отстойной камеры производится только через один либо два клапана без остановки процесса электроосаждения.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно- техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах, позволил установить, что технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемому, не обнаружены. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Сведений об известности отличительных признаков заявляемого технического решения в совокупностях признаков известных технических решений с достижением тех же результатов, как у заявляемого, не найдено. На основании этого сделан вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "изобретательский уровень".

На чертеже представлен электролизер, основной вид.

Электролизер содержит металлический корпус 1, одновременно являющийся катодом, катоды 2, аноды 3, успокоительную решетку 4, шины катодные 5 и шины анодные 6. Для входа исходного раствора предусмотрены карманы 7, для выпуска отработанных растворов - патрубок 8. Для осаждения осадка под успокоительной решеткой 4 выполнена отстойная камера 9, из которой осадок выводят через клапан 10.

Электролизер работает следующим образом.

Раствор поступает в электролизер через карман 7, проходит по щелям между корпусом, катодами и анодами, а также по верхнему пространству успокоительной решетки 4 к противоположной стенке электролизера и, обеззолоченный, поступает в карман 7 и выливается через патрубок 8.

Металл в виде шлама формируется на поверхности катодов 2, осыпается в зону успокоительной решетки 4 и затем в отстойную камеру 9.

Осадок металла по мере накопления выводится из отстойной камеры 9 с небольшим количеством раствора через клапан 10 без прекращения подачи раствора и отключения электроэнергии.

Необходимая степень обезметалливания растворов достигается изменением катодной плотности тока и скорости подачи раствора.

Предлагаемая конструкция электролизера позволяет повысить электродную поверхность и, соответственно, удельную производительность при сокращении занимаемых производственных площадей, а также позволяет исключить замыкание катодов и анодов образующимися частицами металла и тем самым снизить потери осаждаемого металла и повысить эффективность процесса.

1. Проточный электролизер для осаждения из растворов металлов в виде шлама, содержащий металлический корпус, попеременно расположенные катоды и аноды, отличающийся тем, что ниже катодов и анодов установлена успокоительная решетка, выполненная из вертикальных металлических пластин высотой не менее 20% от высоты катодов и анодов, расположенных перпендикулярно продольной оси электролизера и служащих опорой катодам, при этом катоды выполнены в виде контейнеров, в которых помещена металлическая сетка в виде гофр, расположенных в вертикальном направлении, а аноды выполнены в виде металлических листов с намотанной на них металлической сеткой.

2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что под успокоительной решеткой выполнена отстойная камера в виде одной или более перевернутых пирамид с углом уклона стенок 55-60° к горизонтали и с патрубком для вывода шлама.